河北某軋鋼廠節(jié)能控制裝置設(shè)計(jì)說明(編輯修改稿)
2025-05-04 21:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 用普通的異步電機(jī)，包括國產(chǎn)電機(jī)，對輸出電纜長度無要求。因此該不存在。③ 管理風(fēng)險(xiǎn)： 大量使用高科技產(chǎn)品，可能在開始階段，對企業(yè)的技術(shù)管理能力是一種考驗(yàn)。我公司將在工程實(shí)施過程中，及在設(shè)備驗(yàn)收后，給企業(yè)的技術(shù)人員以足夠的培訓(xùn)，使企業(yè)技術(shù)人員能夠獨(dú)立進(jìn)行設(shè)備操作和維護(hù)；再者，現(xiàn)變頻器都已數(shù)字化、智能化，在其操作面板上，就已明確指示出操作步驟和方法，所以在管理上也不存在風(fēng)險(xiǎn)。 生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)： 本項(xiàng)目不存在明顯的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。可能的風(fēng)險(xiǎn)來之于設(shè)備的偶然的故障。目前高、中、低變頻調(diào)速設(shè)備及高效節(jié)能電機(jī)的技術(shù)已經(jīng)非常的成熟，并且已經(jīng)在國內(nèi)、外各大、中型企業(yè)中有了很多的成功經(jīng)驗(yàn)，其可靠性非常高。因此，本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)十分低。 其他風(fēng)險(xiǎn)： 除了戰(zhàn)爭和天災(zāi)等不可抗力以外，本項(xiàng)目不存在其他風(fēng)險(xiǎn)。6 變頻原理分析變頻器節(jié)能主要表現(xiàn)在風(fēng)機(jī)、水泵的應(yīng)用上。為了保證生產(chǎn)的可靠性，各種生產(chǎn)機(jī)械在設(shè)計(jì)配用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)時(shí)，都留有一定的富余量。當(dāng)電機(jī)不能在滿負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)，除達(dá)到動(dòng)力驅(qū)動(dòng)要求外，多余的力矩增加了有功功率的消耗，造成電能的浪費(fèi)。風(fēng)機(jī)、泵類等設(shè)備傳統(tǒng)的調(diào)速方法是通過調(diào)節(jié)入口或出口的擋板、閥門開度來調(diào)節(jié)給風(fēng)量和給水量，其輸入功率大，且大量的能源消耗在擋板、閥門的截流過程中。當(dāng)使用變頻調(diào)速時(shí)，如果流量要求減小，通過降低泵或風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速即可滿足要求。 由流體力學(xué)可知，P(功率)＝Q(流量)H(壓力)，流量Q與轉(zhuǎn)速N的一次方成正比，壓力H與轉(zhuǎn)速N的平方成正比，功率P與轉(zhuǎn)速N的立方成正比，如果水泵的效率一定，當(dāng)要求調(diào)節(jié)流量下降時(shí)，轉(zhuǎn)速N可成比例的下降，而此時(shí)軸輸出功率P成立方關(guān)系下降。即水泵電機(jī)的耗電功率與轉(zhuǎn)速近似成立方比的關(guān)系。所以當(dāng)所要求的流量Q減少時(shí)，可調(diào)節(jié)變頻器輸出頻率使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n按比例降低。這時(shí)，電動(dòng)機(jī)的功率P將按三次方關(guān)系大幅度地降低，比調(diào)節(jié)擋板、閥門節(jié)能40%一50%，從而達(dá)到節(jié)電的目的。 例如：一臺(tái)離心泵電機(jī)功率為55千瓦，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的4/5時(shí)，%，當(dāng)轉(zhuǎn)速下降到原轉(zhuǎn)速的l／2時(shí)，%。 功率因數(shù)補(bǔ)償節(jié)能 無功功率不但增加線損和設(shè)備的發(fā)熱，更主要的是功率因數(shù)的降低導(dǎo)致電網(wǎng)有功功率的降低，大量的無功電能消耗在線路當(dāng)中，設(shè)備使用效率低下，浪費(fèi)嚴(yán)重，使用變頻調(diào)速裝置后，由于變頻器內(nèi)部濾波電容的作用，從而減少了無功損耗，增加了電網(wǎng)的有功功率。 軟啟動(dòng)節(jié)能 電機(jī)硬啟動(dòng)對電網(wǎng)造成嚴(yán)重的沖擊，而且還會(huì)對電網(wǎng)容量要求過高，啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的大電流和震動(dòng)時(shí)對擋板和閥門的損害極大，對設(shè)備、管路的使用壽命極為不利。而使用變頻節(jié)能裝置后，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能將使啟動(dòng)電流從零開始，最大值也不超過額定電流，減輕了對電網(wǎng)的沖擊和對供電容量的要求，延長了設(shè)備和閥門的使用壽命。節(jié)省了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用。 高壓變頻器原理LPMV系列高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)組成部分包括變壓器柜、功率柜、控制柜及旁路柜（可選），如圖1所示。圖1 LPMV串聯(lián)H橋高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)典型組成部分圖1中主要示意系統(tǒng)的組成部分，具體到各系列產(chǎn)品的實(shí)際安裝方式，可能有所區(qū)別。尤其是針對800kW以下的系列產(chǎn)品，采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，不但保證了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性，而且更加緊湊，降低了對用戶的安裝空間的要求。（功率柜的數(shù)量隨裝置的具體的容量而不同） 系統(tǒng)組成及原理分析：其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2 示。LPMV高壓變頻器為高高電壓源型模式，由移相變壓器，功率單元和控制器組成。前端由一個(gè)多繞組的隔離移相變壓器供電，變壓器次級(jí)共有27組付邊繞組，采用54脈沖整流，輸入諧波均能滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T14549—93對電壓和電流失真的要求。功率單元每相采用低壓功率單元串接組成，每相9個(gè)功率單元，三相共 27 個(gè)單元?？刂破鞑糠忠噪pDSP高速微處理器實(shí)現(xiàn)控制以及與子微處理器間進(jìn)行通信。高壓變頻器采用模塊化設(shè)計(jì)，互換性好、維修簡單，噪音低，諧波含量小，不會(huì)引起電機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，對電機(jī)沒有特殊要求。 圖 2 高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 功率單元電路 其電路結(jié)構(gòu)如圖 3 示，為基本的交 直 交單相逆變電路，整流側(cè)為六支二極管實(shí)現(xiàn)三相全波整流。逆變側(cè)通過對 IGBT 逆變橋進(jìn)行正弦 PWM 控制實(shí)現(xiàn)逆變。旁路側(cè)由單相整流橋加可控硅（圖中用K表示）組成，假如一單元發(fā)生故障，該單元的輸出端能自動(dòng)通過K旁路，整機(jī)正常運(yùn)行。每個(gè)功率單元完全一樣，可以互換，這不但調(diào)試、維修方便，而且備份也十分經(jīng)濟(jì)。圖 3 單元電路主電路圖 輸入側(cè)由移相變壓器給每個(gè)功率單元供電， 每個(gè)功率單元都承受額定電機(jī)電流、 1/9的相電壓、1/27的輸出功率。27個(gè)單元在變壓器上都有自己獨(dú)立的三相輸入繞組。功率單元之間及變壓器二次繞組之間相互絕緣。二次繞組采用延邊三角形接法，目的是實(shí)現(xiàn)多重化，降低輸入電流的諧波成分。本機(jī)中移相變壓器的副邊繞組分為三組，采用54
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